混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 第,,卷第,期 土木工程学报 ,,,(,, ,,(, , , , ,年,月 ,,，,, ,，,，, ,,,，,,,,，,, ,,， ，,,,，， ,,,( ,,,, 混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 施士异 (清华大学) 摘要对混凝土的抗剪强度、静力及动力剪切模量和弹性模量作了实验研究分析。混凝土的抗剪强度和 抗压强度之比，随混凝土的强度而异，其值约为,(,,,—,(,,,。混凝土的劈裂抗拉强度通常小于抗剪强度。混 凝土经静力或动力实测试验，其剪切模量和弹性模量之比约为,...

  混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 第,,卷第,期 土木工程学报 ,,,(,, ,,(, , , , ,年,月 ,,，,, ,，,，, ,,,，,,,,，,, ,,， ，,,,，， ,,,( ,,,, 混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 施士异 (清华大学) 摘要对混凝土的抗剪强度、静力及动力剪切模量和弹性模量作了实验研究分析。混凝土的抗剪强度和 抗压强度之比，随混凝土的强度而异，其值约为,(,,,—,(,,,。混凝土的劈裂抗拉强度通常小于抗剪强度。混 凝土经静力或动力实测试验，其剪切模量和弹性模量之比约为,(,,。静力正割剪切模量系由抗扭试验的扭矩一 转动曲线决定。高强混凝土的静力剪切模量和动力剪切模量值较接近普通混凝土，混凝土的弹性模量亦然。 关键词 混凝土抗剪强度 剪切模量 弹性模量, 引 言 混凝土的抗剪强度和剪切模量如抗压强度和弹性模量，为其基本的力学性能。混凝土的抗剪强度在本世纪的早期即为学者的研究课题。但不同的方法采用不一样样式的试件，导致了不同的混凝土抗剪强度，其抗剪强度和抗住压力的强度之比为,(,,,—,(,,,，未曾获得合适的数值。 最早的抗剪强度试验的试件为具有两个剪切面的短梁，梁中横截面上的沿加荷方向的高值垂直应力影响了混凝土的抗剪强度。之后，采用顶部和底部设有凹口的短梁，以减缓垂直应力对抗剪强度的影响。但这样的试件由于应力集中，破坏始自凹口的端点，而不在剪应力最大的横截面中问。实际上由这类形式的试件所得的试验结果，只能说是直剪，而不是混凝土的纯剪强度。 ,,,,,,,和,,,,,,,”采用圆筒形试件，安设了一些特殊装置在万能试验机上加扭转荷载，以研究混凝土的抗剪强度。他们的试验结果是:混凝土的抗剪强度和抗压强度之比为,(,,,,,(,,,。 ,,,〔,,采用了矩形、,形及工形截面的构件，在有特殊装置的扭转机上做试验以研究混凝土的纯扭。由于试验的试件截面为矩形或由一些狭矩形所组成，因此他采用了一个扭转常数以简化之。他的试验结果为:矩形及,形截面的混凝土抗剪强度和抗压强度之比为,(,,,,,(,,,，而工形截面则为,(,,,,,(,,,。 ,,,,,;,等,,采用,形试件研究钢筋混凝土的剪力传递，适当布置钢筋，使试件在预期的平面破坏。这种形式的试件会产生较大的垂直应力影响混凝土的抗剪强度。他们的试验结果:若试件在试验开始时不开裂，混凝土的抗剪强度和抗压强度之比为,(,,,—,(,,,。 混凝土的静力和动力弹性模量的确定步骤在,,,, ,,,,,,,,, ,,,,—,,和,,,,—,,,,中分别有所述及。,,,,,,,,,,,〔,〕曾论及混凝土静力和动力弹性模量之关系，但他所研究的混凝土强度只至,, ,,,。 本文作者采用纯扭转试验探讨了混凝土的抗剪强度值及其静力剪切模量，并用现代电子设备探测了混凝土的动力剪切模量及弹性模量;研究了混凝土的抗剪强度和抗压强度的关系，对混凝土的静力剪切模量和动力剪切模量以及静力弹性模量同动力弹性模量作了对比;对剪切模量同弹性模量之间的关系，静力状态和动力状态均作了探讨。,实验说明 本文对普通混凝土及高强混凝土作了探讨，其,,,的设计抗压强度分别为,, ,,,及,, ,,,，混凝土的配合比例见参考文献〔,〕。,,(,,,”,直径及,,(, ;,,长度的圆柱体作为扭转试验的试件，以确定混凝土的抗剪强度和静力剪切模量。采用,(, ;,×,(, ;, , ,,(, ;,的混凝土棒以确定动力剪切模量及动力弹性模量。,, ,,直径及,,(,,,,高度的圆柱体作为试件以确定混凝土劈裂抗拉强度、抗压强度和静力弹性模量。 采用,,, ,,,轴力和,,,,;,抗扭材料 试验机，以确定混凝土的抗剪强度及其静力剪切模量。采用特制的应变仪量测剪切变形，以确定混凝土的剪切模量，试件的量测设备装置见参考文献〔,〕。单轴抗压试验则采用 万 方数据 收稿日期:,,,,,,,,,, ?,,? 土木工程学报 ,,,,年 ,,,,,,,轴向拉压材料试验设备，以确定混凝土的静力弹性模量及其抗压强度。 至于动力剪切模量及弹性模量的试验，系用小锤敲击混凝土试件，用,,,,,光谱动力分析仪检测共振频 率及其振幅，通过快速,,,,,,,变换，确定组分频率。图,为阴极射线管的荧光屏上所示的混凝振频率一振 幅图，其主要频率峰值可在图上直接读出。 ,实验结果 ,(,抗剪强度 根据,,,,,,,最大应力理论、,,,,,,,内部摩擦理论、,,,,理论或修正,,,,,理论，混凝土在组合应力作 用下抗剪强度被视为破坏准则的一个主要的因素。圆柱体试件在纯扭作用下系斜拉破坏，因此抗扭强度等于抗拉 强度。抗扭试验的典型扭矩一扭转曲线示于图,，圆柱体试件出现与纵轴成,,。角的螺旋形裂缝而突然破坏，一些 试件的裂缝非常一致而系分裂型破坏。 , (, , , , , , , ， „钞 ， ,„ „》,( “—飞 , 兮 ， ,、( , ,， ， , 图,混, , 凝土的共振频率一振幅图 图,试件?瑁,,扭矩一扭转关系图

  ,所示为混凝土抗剪强度及其与抗住压力的强度关系的综合结果。抗剪强度,是由下列弹性扭转公式算出， , , ,了式中 ,为所加扭矩;,为圆柱体半径;,为极惯性矩。 本文根据非线性剪应力分布，计算了非线性抗剪强度,,， 其结果列于表,，计算非线性抗剪强度时采用了,,,(,,,及,,,,,,„,〕所建议的剪切非线性系数,， ,,,(,,,一,(,,, (,)式中,,混凝土抗住压力的强度(,,,,,,)塑性抗剪强度为 ,,,专 (,) 抗剪强度与抗压强度之比(,班及,,瓴)见表,，其平均值界于,(,,,—,(,,,之间，与参考文献〔,〕一〔,〕所得者相比，显得较为合理。 根据,,,,,,,,,及,,,,,,〔,,的试验结果，,,,〔,,给出了下列经验公式，以示混凝土的抗扭强度和抗压强度之间的关系。 ,,,,,,(,,(,)们 (,)由公式(,)算出的抗剪强度值远小于本文所获得的结果，如表,所示。,(,劈裂抗拉强度 (为了和抗扭试验所得的抗剪强度相比，按,,,, ,,,,,,,〔,,的规定测试了混凝土的劈裂抗拉强度。第,组 万 方数据 第,,卷第,期 施士舁?混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 ?,,??,,,(, ,,,)和第,组(,,,,(,, ,,,)各为三个试件的平均劈裂抗拉强度值相应为,(,,廊和,(,,,,,，其值均小于相应的抗剪强度(见文献〔,〕中表,及表,)。第,组和第,组的劈裂抗拉强度与相应的非线性抗剪强度之比各为,(,,,及,(,,,。 表, 混凝土的抗剪强度和剪切模量 用扫描电子显微镜检验了高强混凝土(第,组)和普通混凝土(第,组)在劈裂抗拉强度试验后的微观结构。高强混凝土内水泥浆的裂缝远细于普通混凝土，这一现象说明了高强混凝土和普通混凝土的劈裂抗拉强度以及抗剪强度的不同之处。有关显微镜检验混凝土的更多资料见文献〔,〕。,(,剪切模量 静力剪切模量可由应力一应变，即扭矩一扭转曲线测得，但迄今无这样的实验数据，仅有,,,,,,的建议，取混凝土的剪切模量为其弹性模量的,,,。一般混凝土的静力剪切模量是由其弹性模量,和泊松比卢用下列弹性公式算得， ,,疗‰ (,) 本文图,所示为扭转试验由石一,描绘器所

  的扭矩一扭转曲线，极限荷载一半时的试件应力和应变作为确定剪切模量的数据。割线取自曲线上应变为,(,×,,。 ,,,的点至极限荷载一半的点，割线的坡度即为混凝土的静力剪切模量。每个扭转试件的剪切模量的实验结果列于表,内。第,组和第,组的平均实验值示于表,，其静力剪切模量和静力弹性模量之比分男?为,(,,,和,(,,,，其值略大于,,,〔,〕所建议的数值。 如上所述，混凝土的静力剪切模量也可由其弹性模量及泊松比，用公式(,)算出，第,组至第,组试件的平均计算值也列于表,，其与实验数值之比列于表,第,纵列。 表,混凝土的力学性能 混凝土的动力剪切模量是用现代电子设备测得，轻轻敲击试件，导致共振而测得其基本扭转频率。动力 万 方数据剪切模量则可由下式算出， ?,,? 土木工程学报 ,,,,正 动力,,,,,(忍), (,)式中 ,为基本扭转频率(,,);形为试件重量(,,);,,,,,,,,(,,,;砰)。 其中 ,为试件长度(,,);,为形状因素;,为重力加速度(,,, ;，,,,,);,为试件横截面的面积 (甜)。 第,组至第,组各三个试件的平均动力剪切模量列于表,。高强混凝土的静力剪切模量和动力剪切模量较普通混凝土为接近(表,)。有趣的是:第,组至第,组所有动力剪切模量和动力弹性模量之比也接近于,(,(表,)。,(,弹性模量 现行,,,,,,建筑法规是按静力弹性模量确定混凝土的杨氏系数，但如,,,,等,,,所指出，这对高强混凝土不一定适合，因而该文建议一个经验公式，以求正常重量混凝土的静力弹性模量。本文检验混凝土的静力弹性模量主要是为了用来和动力弹性模量作对比，并寻求其和剪切模量之关系。所用仪器设施及试验装置详见于参考文献〔,〕，各个实验小组的,个试件的静力弹性模量及泊松比的平均值均列予表,。由相应的弹性模量和泊松比用弹性公式(,)算得的剪切模量列于表,的纵列(,)，其与相应的实验静力剪切模量之比示于纵列(,)，计算所得的静力剪切模量值非常接近于实验所得的相应数值。 检验动力弹性模量采用和探测动力剪切模量的同样实验设备和步骤，测验了基本的横向及纵向频率。第,至第,组试件由横向频率及纵向频率所产生的动力弹性模量实验结果均列于表,。分别由横向和纵向频率测试所得的动力弹性模量的相互关系示于图,。该图包括了,,,,和,,,,,,,,,,等〔,,,的实验结果。试验表明纵向和横向动力弹性模量基本相等。 在动力弹性模量试验中，试件振动系受极微的力作用，动力模量只涉及几乎是纯弹性效能而不受徐变的影响。动力模量约等于由静力试验确定的初始切线模量，因此远大于割线(静力)弹性模量。同时混凝土的非均匀性不同地影响了这两种模量而使动力和静力模量不一样。 静力弹性模量和按横向及纵向频率测得的动力弹性模量之比列于表,，高强混凝土(第,及第,组)静力和动力弹性模量与普通混凝土(第,及第,组)接近。这说明高强混凝土受塑性影响比普通混凝土小。这一实验结果和,,,,,,,,,,,【,,观察所得一致。图,所示为混凝土的静力和动力弹性模量之比与其抗压强度的关系。 (, , , (泸 ，, ?，一 ,？ , ?? ,布 , (,, ， ， (厂 , , , , , 图,纵向和横向动力弹性模量之比较 图,不同强度的混凝土静力和动力弹性模量之比 学者们想建立混凝土的动力弹性模量与其强度间关系的经验公式，有些相互关系只适宜于所检测的特殊类型的混凝土，若要建立普遍关系式恐怕有问题。但,,,,,,和,,,,,„,,,用音响方法藉弯曲振荡模式检验了,, ,,,,,×,, ;,,圆柱体，并描绘了混凝土的动力弹性模量和抗压强度关系曲线如图,所示，本文的实验结果也绘于图,，这显示了,,,,,,及,,,,,所建议的经验曲线不太合适。 万 方数据 第,,卷第,期 施士舁?混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量 ?,, ? 一,一一一一一, 一一一,,(? :(，:,”,((((,一 (?(:,(,。(,二, ? ,? , ????一? ?:旁:? 手万二, (一一一? 一‖一 一卜～ ，,:一(,:: —一止一一 ? ,,(、((二 凸 ,, 一 一一二一?一 ? ? ，，一一， 口 ， 么 。 图,混凝士动力弹性模量和其抗压强度之间的关系图,结 论 本文根据现有的试验结果可得出下列结论: (,)混凝土的抗剪强度和抗压强度之比在,(,,,—,(,,,内，其值视混凝土强度和是否考虑混凝土的塑性而定。 (,)在确定抗剪强度时不管是否考虑混凝土的塑性，其劈裂抗拉强度小于抗剪强度。 (,)混凝土在劈裂抗拉试验后，不同的微观结构可作为高强混凝土的力学性能之所以不同于普通混凝土的解释理由。 (,)混凝土的静力剪切模量和静力弹性模量以及动力剪切模量和动力弹性模量之比均约为,(,,。 (,)静力割线剪切模量系由扭转试验的扭矩一转动曲线确定，这样的静力割线剪切模量值接近于由相应的静力弹性模量和泊松比用弹性公式,,,,,(,，肛)所算出的静力剪切模量。高强混凝土的静力剪切模量和动力剪切模量值与普通混凝土的接近。 (,)高强混凝土的静力弹性模量和动力弹性模量值也与普通混凝土的接近，这说明高强混凝土可能比普通混凝土有较小的塑性效应。 (,)对于超过,, ,,,抗压强度的混凝土，尚需较多的抗剪强度、静力和动力的剪切模量及弹性模量的数据。 致谢:作者于,,,,年,月应美国水牛城纽约州立大学(,纰,,,,,,,,, ,,,,,,,,, ,,,加如)之邀为访问教授，在研究院讲学三年，后继续和该校理工学院院长李兆治教授协作科研，于,,,,年,月退休。本文系在退休前夕完成英文初稿，临行匆匆，未及发表，乃柬之高阁。,,,,年回国后，承友人之促，将其写成中文，一些实验数据或可裨益于学界也。 本文科研承美国国家科学基金会支助，实验则在水牛城纽约州立大学(,,,,,,段加如)土木系结构力学

  进行。承李院长筹商试验研究，并承,(,(,,,,,,,先生协助制作试件及做试验，特此一并致谢。 参考文献 , ,(,,,,,, ,,, ,(,(,,,,,,(,?,,,, ,, ,,,;,,,, ,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,,，,,， ,,,,,,,，,(,,，,,(,，,,,,(,,,,(,,,;,,,, ,,铲,(,,)，,,,—,,, , ,,,, ,,,(,,,,,,,,,(,吨啦,, ,,,,,,,,,,, ,,,;,,,, ,,,,,,(,,， ,,,,,,,，,(,,，,,(,,，,,,,, ,,,,(,,,,,,血够,,)，,,,, —,,,, , ,(,(,,,,,,,，，(,(，,,,,,,,,，,(,(,,,,,;,(,,,,, ,,,,,,, ,, ,,,,,,,;,, ,,,;,,,,，,,， ,,,,,,,，,,,;,,,,,,, ,(,,，,,( .

  本文档为【混凝土的抗剪强度、剪切模量和弹性模量】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。

  [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件，我们尽快处理。

  本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

  网站提供的党政主题相关联的内容(国旗、国徽、党徽..)目的是配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。

  CJT 3008.3-1993 城市排水流量堰槽测量标准 巴歇尔量水槽

  湖南省长沙一中集团七校联考2021-2022学年九年级上学期期中数学【试卷+答案】

  dgj32-tj85-2009+混凝土复合保温砌块（砖）非承重自保温系统应用技术规程

  开怀一笑 炮轰 一次军事演习中，一颗炮弹偏离很远，派去查看的士兵发现

  dgj32-tj85-2009+混凝土复合保温砌块（砖）非承重自保温系统应用技术规程

  开怀一笑 炮轰 一次军事演习中，一颗炮弹偏离很远，派去查看的士兵发现

  《岳阳楼记》《来焦山有四快事》2018年江苏盐城中考文言文阅读真题（含答案与翻译）

  一杯美酒苏亚拉-简谱-吉他谱-钢琴谱-电子琴谱-手风琴谱-二胡谱-笛萧谱-萨克斯谱-古筝谱-歌词

  别再说你爱着我杨蔓-简谱-吉他谱-钢琴谱-电子琴谱-手风琴谱-二胡谱-笛萧谱-萨克斯谱-古筝谱-歌词

  Blackpool_and_Fylde_Aero_Club_Ltd_v_Blackpoo

  Blackpool_and_Fylde_Aero_Club_Ltd_v_Blackpoo